pH傳感器的關鍵部位就是它直接接觸檢測物的那一方，俗稱pH探頭，它是由玻璃電極和參比電極組成的，玻璃電極又由玻璃膜、電極帽等微元件組成。在pH探頭接觸檢測物的時候，玻璃電極與參比電極和被測物一起組成了原電池，從而使溶液發生電離子交換運動。即玻璃膜中的電離子與檢測物中的氫離子發生了離子交換反應，形成了一定的電位差，電位差越大說明氫離子濃度越大。因此根據形成的電位差大小便可得知檢測物中氫離子的濃度大小，從而知道了檢測物的酸堿程度，即pH值大小。
它的工作原理基于對液體中氫離子濃度大小的檢測并將檢測數據信號輸出。過去傳統的測試pH值大小的儀器是pH試紙，由于pH傳感器操作方便快捷且測試值更加**，所以它漸漸取代了傳統的pH試紙。是一種用來檢測溶液酸堿度的儀器，可以說pH傳感器是現代生化實驗室中必不可少的一種儀器。
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